采煤机自动化综采工艺关键技术探讨

摘要：从结构与工作面两个层面简述了采煤机自动综采技术，重点对煤矿机械自动化技术与自动性质切割技术两方面的实际应用进行了深入分析，并阐述了自动化综采工艺关键技术的推广应用价值，以期为同行业工作者提供一定的参考。

关键词：采煤机；自动化综采技术；实际应用；推广价值

作为稀缺性资源的一种，煤炭资源在当下无节制的开采趋势下，其现存数量相较以往有了大幅度下降，这使得煤矿企业面临着极大的矿产开采压力。而为实现社会经济发展目标，对煤炭资源需求与现存量之间的矛盾愈发尖锐。为最大限度地消除此类矛盾所带来的后果，就需要将煤矿资源开采效率予以提升，以达到降低资源损耗与技术应用成本的目的。采煤机自动化综采技术的出现，使得这一难题迎刃而解，在提高开采效率、降低成本损耗的同时，同样为实现当下煤矿行业的安全、高效发展目标奠定了坚实基础。

1采煤机自动化综采技术结构及工作面分析

1.1结构

在采煤机自动化综采技术应用优势逐渐突显的背景下，诸多煤矿企业在加大该技术应用力度的同时，引入了更多先进采矿机械，构建了一套全自动的采煤产业线。该系统主要包括主体机械设备（如采煤机、液压支架、刮板输送机等）、辅助机械设备（如破碎机、输送机等）。此技术在原本的人工采集技术基础上增添了多种功能，例如记忆采煤、全自动运输等，且能够对所获取到的数据予以自动化储存与分析，为后续制订妥善技术应用方案提供了基础条件。在实现数据传输与精准定位的视角下，可实现自动化运行与控制。具体操作流程如图1所示。

1.2工作面

首先是断层现象。断层现象作为煤矿开采工作面地质结构中经常出现的现象，虽然会对开采进程造成一定阻碍，但整体来看并不会对整体进度造成较大影响。其次是水文地质。由于煤矿地层水文地质情况具有复杂性，且地层多为含水层（通常处于上部），一旦有突水情况出现必然会对开采进程造成难以估量的严重影响。最后是矩形巷道断面。为达到巷道支护目的，需要制订配合锚索与锚梁网的支护方案，并确保所应用锚杆之间保持0.8m间距，以满足对巷道结构稳定性的实际开采需求。

2采煤机自动化综采工艺关键技术的实际应用分析

2.1煤矿机械自动化技术

2.1.1自动化机械定位煤矿机械化开采过程中，通过应用自动化综采技术能够自动对矿井实际情况予以全面分析，而其中自动化定位技术的作用简单来说就是为切割机提供准确的切割坐标。该系统包含多种控制机械结构，例如PLC控制器、多端化控制中心及组合传感器等[1]。采煤机探测位置，由于安装了带有红外线感应的统筹发射装置，因此其能够通过应用机械综合定位方案帮助采煤机检测实际运行位置，继而达到控制采煤机做多煤矿层的多功能切割目的。煤矿采煤环节，在具有防爆特性的通信电缆支持下，所获得的信息均能够在接收器帮助下传输至远程操作系统，继而方便地面人员远程操作切割臂，并保证开采位置修正的及时性。2.1.2自动规划机械定姿由于煤矿井下条件较为复杂，在开采过程中有可能遭遇到不确定状况，而此时自动化切割装置则能够在定姿技术支持下对装置行进方向、转速及启动停止等作准确控制处理。多类机械硬件组合背景下，该系统能够依照操作规范推进机械行进进程，并保证各类功能的应用有效性。例如，对遥感装置进行控制、不同应用条件下的滚筒操作及机械切割运行状态分析等。想要充分发挥硬件与软件的系统应用优势，关键在于能否提供完备的定姿技术条件支持。对于采煤机来说，想要达到灵活控制运行状态的目的，关键在于保证导航系统的良好性，继而达到对采煤机械作自动化运行控制的目的。

2.2自动性质切割技术

2.2.1机械自动设定记忆切割路线不同煤层截面预备处均能在采煤机自动控制条件下实现切割效率，从而突显其示范效果，并在长期示范下形成系统控制记忆。随后，即可在信号处理机械的配合应用下，针对煤层具体切割位置与高度作深度信息处理，从而实现信息系统的自主化存储目标。在煤矿切割过程中，存在于控制中心的记录仪器能够执行示范性操作任务，并识别煤层具体情况，以定位具体切割坐标，实现对机械设备采煤速度的循环控制[2]。煤矿开采环节，多类装置在参数化控制原理支持下，一旦识别到煤层异常情况，即可通过记忆示范操作经验对路线予以自动化修正，继而保证滚筒调整及时性，确保机械设备工作进程推进的顺利效果。2.2.2预设性质切割轨迹依照不同煤层自身解析情况、煤层硬度等条件，能够在将此类信息输入至机械控制中心后定位具体的切割轨迹与关键点坐标。并在技术扫描、统筹监测等技术支持下，对其具体变化作深层次解析，联合存储信息技术支持下将能够自动对煤层状态与结构作自主分析，并明确实际切割路线中的设备整体行进效果。依托于综合化控制中心，同样能够对煤层基准高度作全面控制，继而方便对设备予以准确调控。在控制器支持下，设备的行进轨迹获得了联合把控条件，尤其是在面对不同地层条件时，更能够提高对基准状态的把控效果，从而保证切割质量与效率。

3采煤机自动化综采工艺关键技术的推广价值

3.1高机械化水平取代人工开采

伴随综采自动化采煤技术应用频率的逐步提升，成熟技术使用状态支持下使得人工开采工作获得了全面替换条件，继而将工人数量缩减，并同时将其工作强度大幅度降低。处于自动化作业状态，工人能够保证开采工作的监控实时性，为后续方案落实环节的及时调整提供基础条件，保证开采环节的准确性。若发现在设备运行环节存在不正常运行现象，则能够保证终止工作的及时性，以免对设备与人员造成损伤[3]。再加上现代化控制系统的应用，对各类数据予以计算的速度极快，并自动化存储相应数据，为后续工作推进提供基础条件。相较于人工开采环节，无论是管理效果还是进度把控效果，均有明显提升，即使在面对复杂煤矿开采条件时，也能够在高精尖技术与设备的支持下实现预期开采目标，从根本上提高资源利用率。

3.2整体煤矿开采效率较高

从综采工艺的实际应用效果来看，无论是开采质量还是效率，相较于传统开采技术均有明显提升，使得煤炭整体产量有了飞跃式的提升。以电液控制系统为例，将其与自动化采煤设备配合应用，最大限度地消除由于人为误操作对开采效率带来的不良影响。配套使用的数据采集设备，则突显了其实时性应用优势，保证了开采环节所遭遇到问题的发现及时性，为制订科学合理的开采方案，以确保问题的解决效果奠定基础。自动化开采设备的应用大大提高了开采作业安全性，远程控制功能的增加，使得设备在接收到命令后即可自动推进开采进程，智能性又有效提高了煤炭开采效率。不仅如此，在系统接收到不同信号后，即可对不同质地的煤层作针对性的自动化切割处理，根据实际情况调整切割速度，以消除过往人为开采控制误差，大大提升了资源整体利用效率。若在其开采环节出现问题，自动化设备将对内部功能情况予以判断，并发出设备报警信号，继而保证应用进程干预的及时性，消除安全风险。

3结论

科学技术的更新为综合自动化采煤技术应用熟练度的提升注入了新的动力，其也是促进煤矿开采工作持续性发展的关键因素。但从该技术的实际运用状态来看，部分技术应用细节仍然处于未能完善状态，这就需要通过积累长期实践经验，以丰富自动化系统功能，逐步将采矿效率提升，为消除人工作业安全风险奠定坚实的基础。

参考文献

[1]郭俊兵.马兰矿采煤机自动化综采工艺关键技术研究[J].煤炭与化工，2019，42（4）：72-74；77.

[2]葛世荣.采煤机技术发展历程（六）：煤岩界面探测[J].中国煤炭，2020（11）：15-29.

[3]任予鑫，康向南，杜昭，等.采煤机记忆截割系统的研究与应用[J].中国煤炭，2020（5）：42-47.

作者：黄强 单位：太原煤炭气化（集团）有限责任公司阳泉荫营煤业有限责任公司